一种多频段移动通信射频收发机制造技术

一种多频段移动通信射频收发机，包括基带处理模块、基带射频转换模块、射频前端模块、多工器以及收发天线。在接收链路中，收发天线接收信号并送至多工器进行选频和分路，然后送入射频前端模块中进行低噪声放大、滤波和增益控制，并传送至基带射频转换模块转换为基带信号，最后由基带处理模块进行频率选择性滤波，生成多条相邻频段的业务数据，完成相邻频段移动通信信号的接收；在发射链路中，基带处理模块将多条相邻频段的业务数据进行数字基带合路，生成一条合路后的业务数据，传送给基带射频转换模块转换为射频信号后送至射频前端模块进行滤波、增益控制和功率放大，送至多工器合路后，通过收发天线发射，完成相邻频段移动通信信号的发射。

A Radio Frequency Transceiver for Multi-Band Mobile Communication

A multi-band radio frequency transceiver for mobile communication includes a baseband processing module, a baseband radio frequency conversion module, a radio frequency front-end module, a multiplexer and a transmitting and receiving antenna. In the receiving link, the antenna receives the signal and sends it to the multiplexer for frequency selection and shunting, then transmits it to the front-end module of the incident frequency for low noise amplification, filtering and gain control, and transmits it to the baseband radio frequency conversion module for baseband signal conversion. Finally, the baseband processing module carries out frequency selective filtering, generates multi-band business data, and completes the adjacent band shift. In the transmission link, the baseband processing module combines several adjacent bands of service data with digital baseband to generate a combined service data, which is transmitted to the baseband RF conversion module to the RF front-end module for filtering, gain control and power amplification, and then transmitted to the multiplexer combined circuit through the transceiver antenna. Complete the transmission of mobile communication signals in adjacent frequency bands.

【技术实现步骤摘要】
一种多频段移动通信射频收发机
本专利技术涉及一种多频段移动通信射频收发机，属于移动通信

技术介绍
随着移动通信的发展，信息容量和通信速率不断提高，传输占用的频率带宽也在飞速增长。然而无线电频谱是不可再生的稀缺资源，为达到频谱资源利用最大化，同时又能满足3GPP组织(3rdGenerationPartnershipProject)制定的国际通信频段标准，国家对频谱进行了划分和授权，以Band3发射频段为例，中国移动、中国联通、中国电信三大运营商分别获得了1805MHz～1830MHz，1830MHz～1860MHz，1860MHz～1880MHz的使用权。不难发现，各运营商获得的授权频段紧密相邻，频率间隔为零。在实际使用中，虽然各运营商均预留了少量频段(如5MHz)作为保护间隔，但还是对收发机在相邻频率的干扰抑制方面提出了极高的要求，多频段尤其是支持多路相邻频段同时收发的移动通信收发机存在较大的设计难度。现有的多频率收发技术[中兴通讯，专利申请号201510708837]，如图1所示，使用模拟合路器和滤波器来实现多频率收发链路的分合路。这种方法可用于频段间隔较大的多频收发机，但对邻频收发机而言，增加了滤波器件的设计难度。为满足相邻频段谐波和杂散等干扰的抑制要求，合路器和滤波器需要在频段边缘实现陡降，又必须兼顾带内插损和平坦等指标，技术实现难度非常高，且体积巨大，成本高，无法满足多频段射频收发机的使用要求。在现有方案即模拟滤波方案中，为了实现陡峭的通带边沿、平坦的带内特性，从而抑制相邻频段间谐波和杂散干扰，选频器件例如合路器和滤波器无法通过芯片级器件或小型化模块实现；目前的芯片级器件和小型化模块使用微带滤波、声表面滤波、声体滤波等成熟技术和工艺方案来实现，其理论基础决定了通带边沿是相对平缓的，无法做到陡峭，通带边沿的-30dBc抑制度通常在20MHz以上，即能够满足接收机谐波和杂散干扰抑制指标的相邻频段信号的频率间隔应达到至少20MHz；为了实现相对陡峭的通带边沿，可以采用性能更优的腔体滤波方案，如在收发机中使用腔体合路器和腔体滤波器，这种方案能够在通带边沿的5MHz处达到-30dBc的抑制度，这也是前述目前国内各电信运营商预留5MHz带宽作为相邻频段信号保护间隔的原因，但腔体滤波器件的体积和重量巨大，通常用于移动通信基站或大功率、大体积的通信设备，无法适用于终端设备尤其是手持式设备；而且，腔体滤波器件的设计技术难度、尺寸和成本随着频率间隔减小而呈几何式增长，因此更低频率间隔的产品目前尚未形成规模化市场应用，而前述频率间隔为零的相邻频段信号的频率选择性滤波从理论上无法实现。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题为：为解决现有技术中多频段尤其是多路相邻频段移动通信收发机技术难度高、体积大、成本高等问题，降低多频段移动通信收发机尤其是合路器和滤波器等模拟滤波器件的设计复杂度，本专利技术提出一种多频段尤其是多路相邻频段的移动通信射频收发机，在基带处理部分完成多路相邻频段信号的分路与合路，从而克服或解决上述问题。本专利技术的技术解决方案是：一种多频段移动通信射频收发机，包括基带处理模块、基带射频转换模块、射频前端模块、多工器以及收发天线；在接收链路中，收发天线接收移动通信信号并送至多工器，多工器滤除带外干扰信号和杂散信号，进行选频和分路后，送入对应频段的射频前端模块中，射频前端模块将射频信号进行低噪声放大、滤波、增益控制后，传送至基带射频转换模块，基带射频转换模块将射频前端模块传送来的射频信号转换为基带信号，并传送给基带处理模块，基带处理模块对所述基带信号进行频率选择性滤波，将属于不同频段的业务数据进行区分和基带分路，从而生成多条相邻频段的业务数据，完成相邻频段移动通信信号的接收；在发射链路中，基带处理模块将多条相邻频段的业务数据进行数字基带合路，生成一条合路后的业务数据，并将该合路后的业务数据传送给基带射频转换模块转换为射频信号，并提供给射频前端模块，依次对射频信号进行滤波、增益控制和功率放大后，送至多工器进行信号滤波和合路后，通过收发天线发射出去，完成相邻频段移动通信信号的发射。所述射频前端模块包括：射频发射模块、射频接收模块以及射频控制器；射频发射模块将来自基带射频转换模块的下行射频信号进行滤波、增益控制和功率放大后，传送至多工器；射频接收模块将来自多工器的上行射频信号进行低噪声放大、滤波、增益控制后，传送至基带射频转换模块；射频控制器为射频发射模块提供第一调谐控制信号和功放偏置信号；射频控制器为射频接收模块提供第二调谐控制信号。射频发射模块包括：第一射频滤波器、第一射频放大器、第一可调衰减器以及功率放大器；射频滤波器滤除射频信号中的高次谐波、带外杂散和镜像频率，抑制干扰，之后通过第一射频放大器进行预放大，再通过第一可调衰减器对射频信号进行衰减，从而调节发射链路的增益，最终通过功率放大器对射频信号进行功率放大，使输出信号达到系统需要的功率并提供给多工器；第一可调衰减器通过所述第一调谐控制信号进行衰减调节；功率放大器通过所述功放偏置信号进行参数配置。发射链路根据移动通信信号的频段和制式，使用相应频率和带宽的第一射频滤波器。射频接收模块包括：第二射频滤波器、第二射频放大器、第二可调衰减器以及低噪声放大器；低噪声放大器将来自多工器的微弱信号进行低噪声放大，传送至第二可调衰减器进行衰减，从而调节接收链路的增益，之后通过第二射频放大器进行信号放大，最终通过第二射频滤波器滤除射频信号中的高次谐波和带外杂散，抑制干扰后传送至基带射频转换模块；第二可调衰减器通过所述第二调谐控制信号进行衰减调节。接收链路根据移动通信信号的频段和制式，使用相应频率和带宽的第二射频滤波器。基带射频转换模块包括：发射转换模块、接收转换模块以及基带控制器；发射转换模块将基带处理模块传送来的合路业务数据转换成相应频段的射频信号，并传送给射频前端模块；接收转换模块将射频前端模块传送来的射频信号转换为基带信号，并传送给基带处理模块；基带控制器为发射转换模块提供第一参考时钟、第一调谐控制信号以及第一本振信号；基带控制器为接收转换模块提供第二参考时钟、第二调谐控制信号以及第二本振信号。发射转换模块包括：数字-模拟转换器、第一可调谐低通滤波器以及模拟上变频器；数字-模拟转换器根据所述第一参考时钟将数字基带业务数据进行采样恢复，转换为模拟零频信号，第一可调谐低通滤波器根据所述第一调谐控制信号滤除所述模拟零频信号中的带外杂散、高次谐波和镜像频率，抑制干扰，再通过模拟上变频器将模拟零频信号与第一本振信号进行混频，从而产生相应频率的射频信号，以满足不同频段移动通信信号的频率标准要求。接收转换模块包括：模拟下变频器、第二可调谐低通滤波器以及模拟-数字转换器；模拟下变频器将射频信号与第二本振信号进行混频，将射频信号降频为模拟零频信号，第二可调谐低通滤波器根据第二调谐控制信号滤除所述模拟零频信号中的带外杂散、高次谐波和镜像频率，抑制干扰，最终通过模拟-数字转换器根据所述第二参考时钟对模拟零频信号进行采样和量化，转换为数字基带业务数据，并传送至基带处理模块。基带处理模块包括基带合路模块和基带分路模块；在发射链路中，基带合路模块根据组帧策略将多条相邻频段的业务数据进行数字本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多频段移动通信射频收发机，其特征在于：包括基带处理模块、基带射频转换模块、射频前端模块、多工器以及收发天线；在接收链路中，收发天线接收移动通信信号并送至多工器，多工器滤除带外干扰信号和杂散信号，进行选频和分路后，送入对应频段的射频前端模块中，射频前端模块将射频信号进行低噪声放大、滤波、增益控制后，传送至基带射频转换模块，基带射频转换模块将射频前端模块传送来的射频信号转换为基带信号，并传送给基带处理模块，基带处理模块对所述基带信号进行频率选择性滤波，将属于不同频段的业务数据进行区分和基带分路，从而生成多条相邻频段的业务数据，完成相邻频段移动通信信号的接收；在发射链路中，基带处理模块将多条相邻频段的业务数据进行数字基带合路，生成一条合路后的业务数据，并将该合路后的业务数据传送给基带射频转换模块转换为射频信号，并提供给射频前端模块，依次对射频信号进行滤波、增益控制和功率放大后，送至多工器进行信号滤波和合路后，通过收发天线发射出去，完成相邻频段移动通信信号的发射。

【技术特征摘要】
1.一种多频段移动通信射频收发机，其特征在于：包括基带处理模块、基带射频转换模块、射频前端模块、多工器以及收发天线；在接收链路中，收发天线接收移动通信信号并送至多工器，多工器滤除带外干扰信号和杂散信号，进行选频和分路后，送入对应频段的射频前端模块中，射频前端模块将射频信号进行低噪声放大、滤波、增益控制后，传送至基带射频转换模块，基带射频转换模块将射频前端模块传送来的射频信号转换为基带信号，并传送给基带处理模块，基带处理模块对所述基带信号进行频率选择性滤波，将属于不同频段的业务数据进行区分和基带分路，从而生成多条相邻频段的业务数据，完成相邻频段移动通信信号的接收；在发射链路中，基带处理模块将多条相邻频段的业务数据进行数字基带合路，生成一条合路后的业务数据，并将该合路后的业务数据传送给基带射频转换模块转换为射频信号，并提供给射频前端模块，依次对射频信号进行滤波、增益控制和功率放大后，送至多工器进行信号滤波和合路后，通过收发天线发射出去，完成相邻频段移动通信信号的发射。2.根据权利要求1所述的一种多频段移动通信射频收发机，其特征在于：所述射频前端模块包括：射频发射模块、射频接收模块以及射频控制器；射频发射模块将来自基带射频转换模块的下行射频信号进行滤波、增益控制和功率放大后，传送至多工器；射频接收模块将来自多工器的上行射频信号进行低噪声放大、滤波、增益控制后，传送至基带射频转换模块；射频控制器为射频发射模块提供第一调谐控制信号和功放偏置信号；射频控制器为射频接收模块提供第二调谐控制信号。3.根据权利要求2所述的一种多频段移动通信射频收发机，其特征在于：射频发射模块包括：第一射频滤波器、第一射频放大器、第一可调衰减器以及功率放大器；射频滤波器滤除射频信号中的高次谐波、带外杂散和镜像频率，抑制干扰，之后通过第一射频放大器进行预放大，再通过第一可调衰减器对射频信号进行衰减，从而调节发射链路的增益，最终通过功率放大器对射频信号进行功率放大，使输出信号达到系统需要的功率并提供给多工器；第一可调衰减器通过所述第一调谐控制信号进行衰减调节；功率放大器通过所述功放偏置信号进行参数配置。4.根据权利要求3所述的一种多频段移动通信射频收发机，其特征在于：发射链路根据移动通信信号的频段和制式，使用相应频率和带宽的第一射频滤波器。5.根据权利要求2所述的一种多频段移动通信射频收发机，其特征在于：射频接收模块包括：第二射频滤波器、第二射频放大器、第二可调衰减器以及低噪声放大器；低噪声放大器将来自多工器的微弱信号进行低噪声放大，传送至第二可调衰减器进行衰减，从而调节接收链路的增益，之后通过第二射频放大器进行信号放大，最终通过第二射频滤波器滤除射频信号中的高次谐波和带外杂散，抑制干扰后传送至基带射频转换模块；第二可调衰减器通过所述第二调谐控制信号进行衰减调节。6.根据权利要求5所述的一种多频段移动通信射频收发机，其特征在于：接收链路根据移动通信信号的频段和制式，使用相应频率和带宽的第二射频滤波器。7.根据权利要求1所述的一种多频段移动通信射频收发机，其特征在于：基带射频...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈远航，姚宜东，刘晓滨，李文，王杰，
申请(专利权)人：北京航天控制仪器研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11